拉头安排路径,齿形留下连接
拉链拉上以后,两排齿像小小的手指,错开位置互相扣住。宽头和齿肩挡住横向退出,所以两条带能连在一起。
拉头里面有一个像字母 Y 的通道。它让分开的两排齿沿弯道靠近,按顺序进入彼此之间。反向拉回,齿就沿着通道转弯、分开。
盯住绿色的第七颗齿:它始终连在原来的带上。齿形负责扣住,拉头负责安排进入和退出的路径。
停在同一颗齿上
- 跟住绿色齿。 慢慢拉上,再沿原路拉回,看它怎样进入邻齿之间,又怎样退出。
- 试着横向拉开。 比较有完整齿肩和削窄齿肩的画面,找出是谁挡住了退出。
有厚度的几何,有边界的结论
想细看:完整过程与器件说明
一条拉链有齿、织带和拉头。本篇选定注塑蘑菇头齿与非锁定拉头,做成闭尾结构:底部始终连在一起。Y 形导道让两排齿从分开的支路进入平直链段,反向经过时再分开。这种工作方式见于 YKK 的结构说明。
盯住绿色的 L7。它的齿根包着织带边缘的珠边,细颈连接宽头。头部中间有齿窝,邻齿颈上的薄翼进入其中。齿肩抵挡横向退出,上下齿唇则围住薄翼。我们采用的头、颈、翼、窝结构参考了制造商的 US3886634 专利,展示比例由本篇独立推导,并非复制商品尺寸。
宽头要按顺序进入邻齿间,不能让两排齿正对着硬挤。导道让珠边转弯,齿跟随其切线转动,半齿距错位给出进入位置。这里的 u 是展示单位。
更细的操作
自由探索中,先选“拉头导道”,用行程滑块让 L7 进入,再沿同一行程退回。方向键可以细调滑块。切换“齿头剖面”会把拉头移到适合查看已咬合 L7 的位置;只剖去它的上唇,其余结构保留。三维可用拖动或聚焦画布后的方向键转动;二维模式保留同源齿形和路径。
“横向受力”检查独立的三齿静力示意。改变载荷,只改变计算反力和箭头,刚体不会假装伸长。“齿肩对照”给两种齿形相同的横移尝试,完整宽肩保持原位,削窄宽肩的假想齿可以退出。它不是改变真实产品材质或预测断裂。
“重置全部拉链实验”同时恢复行程、载荷、位移尝试、视图和三维观察状态。自动影片的章节、暂停、回放和字幕由公共播放器控制。
齿距 p = 1 u
左排位置:i × p
右排位置:(i + ½) × p
每排 13 颗齿,右排错开半齿距。头部半圆外形宽 0.60 u,颈宽 0.24 u;中层薄翼厚 0.056 u,齿窝高 0.080 u,上下各留 0.012 u。宽肩在平直段具有 0.10 u 的沿链方向重叠,在横向阻挡方向接触。薄翼位于能实际进入半圆形齿窝的范围内,不以平面矩形包围盒代替实际咬合。
珠边以弧长为坐标。由平直链段起,路径经过半径约 1.538 u 的圆弧、长度 1 u 的直段,再通过半径约 3.846 u 的缓弧回到平行的开放段。齿的刚体位置、织带和珠边都取自同一路径。拉头外导边和中心楔由有限齿形扫掠的包络生成,并留 0.032 u 的教学间隙。上、下翼板和侧边织带出口是实体;窗口与单齿切唇明确标示为剖切。
这是规定运动的几何模型,不求解导道接触反力、织带剪切、弹性、摩擦或手拉力。珠边弧长守恒不等于织带的全部经纬纤维都不可伸长。模型的齿根与珠边相连,并留出弯曲空间,未模拟纤维与注塑材料的锚固应力。
横拉示意另作单齿、刚体、无摩擦、对称接触假设。相等力臂使两处反力相等:
R₁ = R₂ = F / 2
R₁ + R₂ − F = 0
F 是归一化载荷,无牛顿单位。该示意没有给出整条拉链的载荷分布、强度、疲劳或实际失效门槛。削肩对照只移除沿链方向的宽肩;保留相同齿距和鼻端伸出量,用相同横移尝试检查是否存在退路。
上止与拉头接触的位置决定上限,下止桥与拉头下缘接触决定下限。上止处仍有顶部齿在拉头内,这不意味着最后一颗齿已经完全进入平直链段。部件关系可参阅 YKK 使用手册。另外,YKK 拉头目录区分非锁定与自动锁定拉头;本篇只说明齿形横向咬合,不展示自锁销。